BAM-Vortragsreihe „Wissenschaft mit Wirkung“: Die Freuden und Leiden der Analytischen Chemie

Vortragsreihe „Wissenschaft mit Wirkung“: Die Freuden und Leiden der Analytischen Chemie

Prof. Dr. Detlef Günther
Laboratorium für Anorganische Chemie
Departement für Chemie und Biowissenschaften
ETH Zürich, Schweiz

Die 150-jährige Geschichte der Bundesanstalt für Materialprüfung (BAM) ist untrennbar mit der Geschichte der analytischen Chemie verwoben. 1871 wurde das Periodensystem der Elemente aufgestellt – im gleichen Jahr wurde die Vorgängerorganisation der BAM gegründet. Nachdem Bunsen und Kirchhoff die Spektralanalyse eingeführt hatten, begann die Blütezeit der instrumentellen Elementanalytik mit der Entwicklung der Hohlkathodenlampe durch Walsh, die mit der Atomabsorptionsspektrometrie (AAS) breite Anwendung fand. Greenfield und Fassel ermöglichten mit der Induktiv gekoppelten Plasmaspektrometrie (ICP-OES) den Zugang zur Multielementanalytik und erweiterten das Spektrum der Applikationen wesentlich. Houk gelang 1980 die erste Kopplung eines ICP mit einem Massenspektrometer (ICP-MS). Von da an wurde die Entwicklung dieser Methode zu einem der wichtigsten Forschungsgebiete der Elementanalytik, auch in Bezug auf die Kopplung mit der Laser Ablation, die von Gray 1985 erfolgreich realisiert wurde (LA-ICP-MS).

Die letzten 40 Jahre waren stark von der Weiterentwicklung der ICP-Massenspektrometrie und diverser Kopplungstechniken gekennzeichnet. Ausgewählte Beispiele, wie die Bedeutung der TOF-MS (erstmals von Hieftje 1994 realisiert) für die quasi-simultane Detektion der Isotope, werden im Vortrag näher diskutiert, um die sich fortlaufend erweiternden Möglichkeiten der Elementspurenanalytik aufzuzeigen.

Trotz der Erfolgsgeschichte von neuen Instrumenten und kontinuierlich verfeinerten Methoden hat die Analytik ihre Position im universitären Umfeld nicht wirklich etablieren können. Die Frage nach «Central Science or Central Service?» wird immer häufiger gestellt; und das, obwohl Umweltmonitoring, Materialcharakterisierung, Toxikologie, Kriminalistik, Geologie bis hin zur Medizin alles Gebiete sind, in denen die Methoden der Elementanalytik zwingend gebraucht werden. Diese Kontroverse soll näher beleuchtet werden. Die Zukunft muss Fragen nach höherer Empfindlichkeit, Matrixunabhängigkeit, Genauigkeit und Richtigkeit der Analysenergebnisse wieder vermehrt aufnehmen, wie es die BAM mit der Weiterentwicklung der Methoden und von neuen Referenzmaterialien tut. Wenn die Erkenntnisse der Elementanalytik in die Debatten über Klima, Umweltschutz, Nachhaltigkeit, Ernährung, Gesundheit und Mobilität richtig eingebracht und somit die Wissenschaft mit Wirkung verbunden werden kann, dann sollten weitere 150 erfolgreiche Jahre vor der BAM liegen. Alle diese Themen werden neue Materialien benötigen und diese müssen «state-of-the-art» charakterisiert werden, um auch weiterhin «Sicherheit in Technik und Chemie» zu gewährleisten.

Zur Registrierung: https://bam-bund.webex.com